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        Spring Boot巧用 @Async 提升API接口并發(fā)能力!NB!

        共 4155字,需瀏覽 9分鐘

         ·

        2021-10-10 12:51


        來(lái)源:blog.csdn.net/weixin_34186931/article/details/89564480


        異步調(diào)用幾乎是處理高并發(fā)Web應(yīng)用性能問(wèn)題的萬(wàn)金油,那么什么是“異步調(diào)用”?
        “異步調(diào)用”對(duì)應(yīng)的是“同步調(diào)用”,同步調(diào)用指程序按照定義順序依次執(zhí)行,每一行程序都必須等待上一行程序執(zhí)行完成之后才能執(zhí)行;異步調(diào)用指程序在順序執(zhí)行時(shí),不等待異步調(diào)用的語(yǔ)句返回結(jié)果就執(zhí)行后面的程序。

        同步調(diào)用

        下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單示例來(lái)直觀的理解什么是同步調(diào)用:
        定義Task類(lèi),創(chuàng)建三個(gè)處理函數(shù)分別模擬三個(gè)執(zhí)行任務(wù)的操作,操作消耗時(shí)間隨機(jī)?。?0秒內(nèi))
        @Component
        public?class?Task?{
        ?
        ????public?static?Random?random?=new?Random();
        ?
        ????public?void?doTaskOne()?throws?Exception?{
        ????????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)一");
        ????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????????System.out.println("完成任務(wù)一,耗時(shí):"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????}
        ?
        ????public?void?doTaskTwo()?throws?Exception?{
        ????????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)二");
        ????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????????System.out.println("完成任務(wù)二,耗時(shí):"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????}
        ?
        ????public?void?doTaskThree()?throws?Exception?{
        ????????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)三");
        ????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????????System.out.println("完成任務(wù)三,耗時(shí):"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????}
        ?
        }
        在單元測(cè)試用例中,注入Task對(duì)象,并在測(cè)試用例中執(zhí)行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個(gè)函數(shù)。
        @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
        @SpringApplicationConfiguration(classes?
        =?Application.class)
        public?class?ApplicationTests?
        {
        ?
        ????@Autowired
        ????private?Task?task;
        ?
        ????@Test
        ????public?void?test()?throws?Exception?{
        ????????task.doTaskOne();
        ????????task.doTaskTwo();
        ????????task.doTaskThree();
        ????}
        ?
        }
        執(zhí)行單元測(cè)試,可以看到類(lèi)似如下輸出:
        開(kāi)始做任務(wù)一
        完成任務(wù)一,耗時(shí):4256毫秒
        開(kāi)始做任務(wù)二
        完成任務(wù)二,耗時(shí):4957毫秒
        開(kāi)始做任務(wù)三
        完成任務(wù)三,耗時(shí):7173毫秒
        任務(wù)一、任務(wù)二、任務(wù)三順序的執(zhí)行完了,換言之doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個(gè)函數(shù)順序的執(zhí)行完成。

        異步調(diào)用

        上述的同步調(diào)用雖然順利的執(zhí)行完了三個(gè)任務(wù),但是可以看到執(zhí)行時(shí)間比較長(zhǎng),若這三個(gè)任務(wù)本身之間不存在依賴(lài)關(guān)系,可以并發(fā)執(zhí)行的話(huà),同步調(diào)用在執(zhí)行效率方面就比較差,可以考慮通過(guò)異步調(diào)用的方式來(lái)并發(fā)執(zhí)行。推薦:Java進(jìn)階視頻資源
        在Spring Boot中,我們只需要通過(guò)使用@Async注解就能簡(jiǎn)單的將原來(lái)的同步函數(shù)變?yōu)楫惒胶瘮?shù),Task類(lèi)改在為如下模式:
        @Component
        public?class?Task?{
        ?
        ????@Async
        ????public?void?doTaskOne()?throws?Exception?{
        ????????//?同上內(nèi)容,省略
        ????}
        ?
        ????@Async
        ????public?void?doTaskTwo()?throws?Exception?{
        ????????//?同上內(nèi)容,省略
        ????}
        ?
        ????@Async
        ????public?void?doTaskThree()?throws?Exception?{
        ????????//?同上內(nèi)容,省略
        ????}
        ?
        }
        為了讓@Async注解能夠生效,還需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync,如下所示:
        @SpringBootApplication
        @EnableAsync
        public?class?Application?{
        ?
        ????public?static?void?main(String[]?args)?{
        ????????SpringApplication.run(Application.class,?args);
        ????}
        ?
        }
        此時(shí)可以反復(fù)執(zhí)行單元測(cè)試,您可能會(huì)遇到各種不同的結(jié)果,比如:
        • 沒(méi)有任何任務(wù)相關(guān)的輸出
        • 有部分任務(wù)相關(guān)的輸出
        • 亂序的任務(wù)相關(guān)的輸出
        原因是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個(gè)函數(shù)的時(shí)候已經(jīng)是異步執(zhí)行了。主程序在異步調(diào)用之后,主程序并不會(huì)理會(huì)這三個(gè)函數(shù)是否執(zhí)行完成了,由于沒(méi)有其他需要執(zhí)行的內(nèi)容,所以程序就自動(dòng)結(jié)束了,導(dǎo)致了不完整或是沒(méi)有輸出任務(wù)相關(guān)內(nèi)容的情況。
        注:@Async所修飾的函數(shù)不要定義為static類(lèi)型,這樣異步調(diào)用不會(huì)生效

        異步回調(diào)

        為了讓doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常結(jié)束,假設(shè)我們需要統(tǒng)計(jì)一下三個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行共耗時(shí)多少,這就需要等到上述三個(gè)函數(shù)都完成調(diào)動(dòng)之后記錄時(shí)間,并計(jì)算結(jié)果。
        那么我們?nèi)绾闻袛嗌鲜鋈齻€(gè)異步調(diào)用是否已經(jīng)執(zhí)行完成呢?我們需要使用Future來(lái)返回異步調(diào)用的結(jié)果,就像如下方式改造doTaskOne函數(shù):
        @Async
        public?Future?doTaskOne()?throws?Exception?{
        ????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)一");
        ????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????System.out.println("完成任務(wù)一,耗時(shí):"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????return?new?AsyncResult<>("任務(wù)一完成");
        }
        按照如上方式改造一下其他兩個(gè)異步函數(shù)之后,下面我們改造一下測(cè)試用例,讓測(cè)試在等待完成三個(gè)異步調(diào)用之后來(lái)做一些其他事情。
        @Test
        public?void?test()?throws?Exception?{
        ?
        ????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ?
        ????Future?task1?=?task.doTaskOne();
        ????Future?task2?=?task.doTaskTwo();
        ????Future?task3?=?task.doTaskThree();
        ?
        ????while(true)?{
        ????????if(task1.isDone()?&&?task2.isDone()?&&?task3.isDone())?{
        ????????????//?三個(gè)任務(wù)都調(diào)用完成,退出循環(huán)等待
        ????????????break;
        ????????}
        ????????Thread.sleep(1000);
        ????}
        ?
        ????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ?
        ????System.out.println("任務(wù)全部完成,總耗時(shí):"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ?
        }
        看看我們做了哪些改變:
        • 在測(cè)試用例一開(kāi)始記錄開(kāi)始時(shí)間

        • 在調(diào)用三個(gè)異步函數(shù)的時(shí)候,返回Future類(lèi)型的結(jié)果對(duì)象

        • 在調(diào)用完三個(gè)異步函數(shù)之后,開(kāi)啟一個(gè)循環(huán),根據(jù)返回的Future對(duì)象來(lái)判斷三個(gè)異步函數(shù)是否都結(jié)束了。若都結(jié)束,就結(jié)束循環(huán);若沒(méi)有都結(jié)束,就等1秒后再判斷。

        跳出循環(huán)之后,根據(jù)結(jié)束時(shí)間 - 開(kāi)始時(shí)間,計(jì)算出三個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行的總耗時(shí)。
        執(zhí)行一下上述的單元測(cè)試,可以看到如下結(jié)果:
        開(kāi)始做任務(wù)一
        開(kāi)始做任務(wù)二
        開(kāi)始做任務(wù)三
        完成任務(wù)三,耗時(shí):37毫秒
        完成任務(wù)二,耗時(shí):3661毫秒
        完成任務(wù)一,耗時(shí):7149毫秒
        任務(wù)全部完成,總耗時(shí):8025毫秒
        可以看到,通過(guò)異步調(diào)用,讓任務(wù)一、二、三并發(fā)執(zhí)行,有效的減少了程序的總運(yùn)行時(shí)間。

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